Связующие для полимерных композиционных материалов. (Тема 2) презентация

Содержание

Виды связующих термореактивнные термопластичные гибридные Отвержденные эпоксидные, эфирные, имидные, кремнийорганические и др. олигомеры Сочетает термореактивные и термопластичные связующие Плавкие связующие на основе полипропилена, Полиэтилена, полисульфонов и т.д.

Слайд 1Основные виды связующих для полимерных композиционных материалов

Слайд 2Виды связующих
термореактивнные
термопластичные
гибридные
Отвержденные эпоксидные,
эфирные, имидные,
кремнийорганические и др.
олигомеры
Сочетает термореактивные
и термопластичные

связующие

Плавкие связующие на основе полипропилена,
Полиэтилена, полисульфонов и т.д.




Слайд 3Термореактивные связующие
(олигомеры)
Фенолформальдегидные связующие
Фурановые полимеры
Кремнийорганические полимеры
( полиорганосилоксаны)
Ненасыщенные олигоэфиры
Эпоксидные олигомеры
Полиамиды

Слайд 4Фенолформальдегидные полимеры
Фенолформальдегидные олигомеры используют в производстве различных
композиционных материалов — пресс-порошков,

волокнитов, слоистых пластиков и т. п

Изделия на основе фенолформальдегидных полимеров характеризуются высокой механической прочностью, теплостойкостью, устойчивостью к кислотам, хорошими электроизоляционными свойствами

Слайд 5Фенолформальдегидные олигомеры
термопластичные
(новолачные)
олигомеры
термореактивные
(резольные)
олигомеры

Слайд 6При нагревании резолы постепенно отверждаются превращаясь в полимеры пространственно-сетчатого строения —

резиты

Слайд 7Фенолформальдегидные полимеры пространственно-сетчатого строения (рези-
ты) характеризуются довольно высокой термической стабильностью.
Изделия

выдерживают длительное воздействие температур до 200 °С,
сутками — 200–250 °С
минутами — 500–1000 °С
в течение секунд — 1000–1500 °С
При температурах выше 250 °С полимеры образуют термостойкий, прочный углеродистый продукт.

Слайд 8Фурановые полимеры

Слайд 9Высокая функциональность производных фурана позволяет получать на их основе термореактивные олигомеры

и неплавкие и нерастворимые густосетчатые полимеры, характеризующиеся высоким теплостойким, химостойким и пиролитическим остатком (коксовое число 85–90%)

Слайд 10Кремнийорганические полимеры
(полиорганосилоксаны)
где R – алкил- или арилгруппа

Слайд 11Обладают высокой термо-, морозо- и светостойкостю, хорошие диэлектрики, высокая атмосферостойкость, устойчивость

к действию слабых кислот и щелочей. Высокая термостойкость (вплоть до 400–500 °С), определяются специфическим характером связи Si–O и ее влиянием на органические заместители, соединенные с атомом кремния (энергия связи Si–O = 422–494 кДж/моль, тогда как С–С — всего 262 кДж/моль)

Слайд 12Ненасыщенные олигоэфиры
олигоэфирмалеинаты
олигоэфиракрилаты

Слайд 13Олигоэфирмалеинаты отверждаются в присутствии
активаторов –пероксидов и азосоединений
Отверждение может происходить

без нагрева, а так
же под действием УФ- и радиационного
облучения. Характеризуются низкой ценой и широким
ассортиментом

Слайд 14Олигоэфиракрилаты способны к гомополимеризации,
что позволяет готовить лаки и другие
композиции на

их основе без использования легколетучих
и токсичных ненасыщенных мономеров

Горячее отверждение

Холодное отверждение

50–120 °С инициаторами отверждения служат пероксиды бензоила, дикумила и др.

Для отверждения при комнатной температуре применяют бинарные системы (например, пероксид бензоила+диметиланилин)

Можно инициировать светом, излучениями высокой энергии (γ-лучи, быстрые электроны) и катализаторами ионной полимеризации

Слайд 15Эпоксидные олигомеры
Эпоксидные олигомеры и полимеры являются одним из лучших видов связующих
для

большого числа наполнителей. Достоинствами эпоксидных связующих :
хорошая адгезия к большинству наполнителей,
отсутствие выделения летучих побочных продуктов при отверждении,
пониженная усадка по сравнению с фенольными и полиэфирными материалами,
высокая химическая стойкость,
хорошие электроизоляционные показатели

Слайд 16Эпоксидная групп
Диановая эпоксидная смола

Слайд 17эпоксидных олигомеров представляют собой либо
вязкие жидкости, либо низкоплавкие твердые вещества, хорошо

растворимые в кетонах, эфирах, толуоле

отверждение

сшивающие
отвердители

отвердители каталитического
действия

содержат в молекулах амино-, карбоксильные, ангидридные, изоцианатные, гидроксильные и другие группы

катализируют полимеризацию эпоксидных групп по катионному и анионному механизмам

Слайд 18Эпоксидные полимеры — хорошие матрицы для создания стеклопластиков. Помимо стекловолокон и

стеклотканей, используют кварцевые волокна и ткани, бороуглеродные волокна, карбидокремниевые и др. неорганические волокна, волокна из органических полимеров, в частности, высокопрочные синтетические волокна из поли-п-фенилентерефталамида и других арамидов. Благодаря хорошей адгезии к стеклу, керамике, дереву, пластмассам, металлам, эпоксидные олигомеры и полимеры широко используются в производстве клеев, компаундов горячего и холодного отверждения

Слайд 19Термопластичные связующие (полимеры)
Полиолефины
Поливинилхлорид
Полистиролы
Полиметилметакрилаты
Полиамиды
Фторопласты

Слайд 20Полиолефины
Полиолефинами называется группа полимерных
материалов, получаемых путем полимеризации и
сополимеризации непредельных

соединений ряда
олефинов —этилена, пропилена, бутена, гексена и др.
Полиолефины — наиболее крупнотоннажные полимеры,
производство которых достигает десятков миллионов
тонн (35% мирового объема производства полимеров)
Аморфно- кристаллические полимеры

Слайд 21Важнейшие представители
полиолефинов
полиэтилен
полипропилен

Слайд 22полиэтилен
низкой плотности (ПЭНП)
высокого давления(ПЭВД)
высокой плотности (ПЭВП)
низкого давления (ПЭНД)
сверхвысокомолекулярный
(СВМПЭ)
среднего давления
(ПЭСД)




Слайд 23ПЭ низкой плотности (ПЭНП) ПЭ высокого давления(ПЭВД)
Получают полимеризацией этилена при высоком давлении

(100–3500 МПа) температуре 200–300 °С в присутствии инициаторов (кислород, перекиси). Молекулярная масса ПЭНП 20 000–500 000 (главным образом 20 000–40 000)
Степень кристалличность 50—60 %

Слайд 24Легкий, прочный, гибкий материал с низкой газо- и водопроницаемостью, хороший диэлектрик.

Обладает высокой химической стойкостью к органическим растворителям и агрессивным средам. Применяется для изготовления пленок, ламинированных упаковочных материалов (с фольгой, с бумагой), для изоляции проводов и кабелей, для изготовления детских игрушек, изделий бытового назначения, медицинских изделий, для изготовления бутылок и других видов упаковочных изделий, для изготовления пенополиэтилена. Выпускается в виде гранул или порошков без добавок (базовые марки) и в виде композиций на их основе со стабилизаторами и другими добавками, окрашенный и неокрашенный

Слайд 25высокой плотности (ПЭВП) низкого давления (ПЭНД)
Получают полимеризацией этилена при низком давлении (0,2–6

МПа), температуре 80–180 °С с использованием металлоорганических катализаторов.
Молекулярная масса ПЭВП может меняться в пределах 80 000–3 000 000, однако основная масса полимера (стандартный ПЭВП) имеет молекулярную массу от 30 000 до 700 000
Степень кристалличность 75-80%

Слайд 26По сравнению с ПЭНП характеризуется более
высокой теплостойкостью, повышенными показателями физико-механических характеристик

при растяжении и изгибе. Применяется для изготовления трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов, коррозионно-устойчивой аппаратуры, всевозможных бутылок, бочек и других емкостей, в качестве изоляционного материала в электротехнике и электронике, для изготовления тары пищевого назначения,в медицинской технике. Выпускается в виде порошка (базовые марки), а композиции на их основе - в виде порошка или гранул, содержащих стабилизаторы, пигменты и разнообразные целевые добавки. Крометого, выпускается ряд марок модифицированного ПЭВП (сополимеры с пропиле-
ном и другими сомономерами)

Слайд 27среднего давления (ПЭСД)
Получают полимеризацией этилена при температуре (100—120 °C) и давление (3-4

Мпа) в присутствии катализатора
Продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный
вес 300 000—400 000, степень кристалличности 80-90 %

Слайд 28сверхвысокомолекулярный (СВМПЭ)
Получается на металлоорганических катализаторах
Его молекулярная масса может достигать
5 000 000–8

000 000
Степень кристалличности - 80%

Слайд 29По сравнению с ПЭВП обладает повышенными прочностными показателями, высокой износостойкостью, химической

стойкостью в наиболее агрессивных средах; температурный интервал его эксплуатации от –260 до +120 °С. Выпускается в виде порошка. Применяется для изготовления высокопрочных технических изделий, стойких к удару, растрескиванию ;
Находит широкое применение в эндопротезировании;
изолирующих деталей аппаратуры, работающей в диапазоне высоких и сверхвысоких частот;
для изготовления пористых изделий;
для изготовления высокопрочных волокон;
для замены дорогостоящего и дефицитного фторопласта

Слайд 30полипропилен
Получают при низком и среднем давлении (0,3–10 МПа)
и температуре 80

°С
на стереоспецифических катализаторах Циглера–Натта

Слайд 31Строение полипропилена
Синдиотактический (метильные групп расположены попеременно с двух сторон цепи)

Атактический (метильные

группы расположены статистически)

Слайд 32ПП выпускается в виде порошка белого цвета или гранул, стабилизированным, окрашенным

или неокрашенным.
На основе базовых марок выпускается значительное число композиций (морозостойких, наполненных различными наполнителями,самозатухающих), а также окрашенные материалы с широкой цветовой гаммой. Изготавливают двухосноориентированную пленку для упаковки пищевых продуктов и производства конденсаторов, выпуска волокон и нитей для технических и бытовых целей. Большой ассортимент изделий из полипропилена используется в автомобильной промышленности и бытовой электроаппаратуры

Слайд 33Поливинилхлорид
Получается методами радикальной полимеризации винилхлорида в массе, в суспензии или эмульсии.

Выпускается в виде белого порошка, структура и размер частиц которого зависят от метода полимеризации
(от 0,1–1,0 мкм у эмульсионного до 100–200 мкм у суспензионного). Один из наиболее крупнотоннажных полимеров, по объему производства занимает второе место (после полиэтилена)

Слайд 34Является компонентом для получения
композиций
Жесткий ПВХ
(винипласт)
Мягкий ПВХ
(пластикат)
Пластизоль



Слайд 35Жесткий ПВХ
Обладает высокой механической прочностью, высокими
водо- и химостойкостью, хорошими диэлектрическими
характеристиками.

К числу недостатков относятся низкая
ударная прочность и невысокая температура
эксплуатации (не выше 70–80 °С)
Состав:
-полимер,
-стабилизаторы,
смазки,
красители (пигменты),
наполнители

Слайд 36Эластичный ПВХ
Содержит значительные количества различных
пластификаторов (до 50%), характеризуется
большим разрывным удлинением,


возможностью эксплуатации при низких
температурах (до –50 °С). Обладает
резиноподобными свойствами (эластомеры)

Слайд 37Пластизоль ПВХ

Слайд 38Содержит в своем составе от 50 до 120%
пластификаторов.
При нагревании

порошкообразный полимер
впитывает
Пластификаторы и сплавляется в
однородную массу (жалатинизация).
Применяется в медицине , пищевой
промышленности , в
отделочных материалах, искусственной кожи
и автомобилестроении

Слайд 39Полистирольные пластики
Получают непрерывной блочной полимеризацией,
суспензионным или эмульсионным способом.
Он выпускается в виде

порошка или гранул, хорошо окрашивается. Отличается высокими диэлектрическими свойствами, оптической прозрачностью, низкой теплостойкостью (до 70 °С) и низкой ударной вязкостью

Слайд 40Полиметилметакрилат
Получаеют полимеризацией метилметакрилата или
его сополимеризацией с другими мономерами акрилового ряда; производится

в виде листовых, гранулированных и порошкообразных материалов. Отличается исключительно высокой прозрачностью (коэффициент светопропускания до (90–95%),
высокой температурой размягчения (90–140 °С для различных марок), хорошими механическими свойствами

Слайд 41Полиамиды
Получают двумя методами — полимеризацией
циклических лактамов (капролактама, энантолактама,
и др.)


и поликонденсацией диаминов с дикарбоновыми
кислотами (или их солями).

Слайд 42Наиболее распространенными являются полиамид-6 (капрон, на основе капролактама), полиамид-66 (найлон на

основе адипиновой кислоты и гексаметилендиамина), полиамид-610 (на основе гексаметилендиамина и себациновой кислоты),полиамид-12 (на основе додекалактама).
Полиамиды характеризуются высокими
физико-механическими показателями (особенно при ударных нагрузках), прекрасной стойкостью к маслам, углеводородам (бензин, керосин), химической стойко-
стью (особенно в щелочных средах), низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, способностью работать в абразивных средах

Слайд 43Фторполимеры
Ф-40
Ф-4

Слайд 44Полимеры на основе тетрафторэтилена и его сополимеров с диеновыми соединениями различного

строения получаются эмульсионной (примерно 0,25 мкм) или суспензионной (50-500 мкм)полимеризацией
Характеризуются чрезвычайно высокими химической стойкостью и диэлектрическими характеристиками, широким диапазоном эксплуатации
(от –260 до 350 °С для Ф-4, от –100 до 280 °С для Ф-40), очень низкими значениями коэффициента трения Имеется ряд наполненных материалов на основе Ф-4, содержащих графит, кокс, двусернистый молибден, металлические порошки, стеклянное волокно и другие наполнители


Слайд 45Модифицированные матричные полимеры
Смесь термопластов
и реактопластов
Смесь различных реактопластов


Смесь термопластов

Слайд 46Удается сформировать более плотную сетку пространственных связей или более эластичный материал.

Для некоторых систем повысить (на 50-100°С) температуру эксплуатации. в зависимости от строения олигомеров и требуемого комплекса свойств может меняться в пределах 40–60 %масс.

Смесь реактопластов

Слайд 47 Смесь термопластов
Удается :
-повысить ударные характеристики при добавлении каучукоподобных модификаторов.
-снизить вязкость

смеси при использовании ЖК-полимера (введение 5-10% снижают вязкость от 10 до 25 раз).
-как у аморфных, так и у кристаллических полимеров отмечается повышение термостабильности.
-ЖК-полимеры увеличивают прочность смеси.

Слайд 48 Смесь термопластов и реактопластов
Термопласт растворяется в олигомере и при отверждении образует

микрогетерогенную структуру с размерами частиц менее 1 мкм, что обеспечивает снижение внутренних напряжений и повышение прочности и эластичности. С ростом молекулярной массы модификатора его эффективность увеличивается.

Похожие презентации

Геохимия ландшафтов 601
Распределение примесей в процессе выращивания мультикристаллического кремния 310
Альдегиды и кетоны 702
Метод нейтрализации. Расчёты в методе нейтрализации. Ионное произведение воды. Понятие Рн 489
Види аналізів – мікрохімічний, люмінесцентний, хімічний 504
Состав и строение металлических кристаллов в титаномагнетитовой руде при медленном росте 281

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика